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  • Santa Monica Filtration, à propos des filtres à algues


    Piquepique
    • Apparus pour la première fois au milieu des années 70 lors des travaux de Walter Adey au Smithsonian Institute, les filtres à algues (Algae Turf Scrubber : ATS) ont fait couler beaucoup d’encre depuis. Leur utilisation dans le domaine aquariophile fut popularisée quelques années plus tard par la parution du livre de Walter Adey et Karen Loveland, « Dynamic Aquaria », dans lequel les auteurs prônaient une conception globale de l’écosystème marin...

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    Mésocosme de Floride, élaboré par Adey et Loveland.

    Les multiples installations et expérimentations, décrites dans cet ouvrage et testées in situ, incluaient plusieurs bacs connectés entre eux, dans le but de reproduire plusieurs portions du récif, nécessairement liées par de nombreuses interactions. Les filtres à algues faisaient alors parties intégrantes du système et étaient chargées d’épurer l’eau par la culture, puis la récolte d’algues inférieures, assurant ainsi non seulement un export de nutriments et de métaux lourds, mais également un apport de phyto- et zooplancton en constant développement sur les surface de culture.

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    Walter Adey et Karen Loveland,auteurs de Dynamic Aquaria

    L'absence d'écumeur était également une des caractéristiques du concept de maintenance développé par Adey et Loveland dans leur publication Dynamic Aquaria.

    L’accueil mitigé auquel a eu droit cette méthode, principalement en raison de la taille imposante des filtres à algues de l’époque et aux résultats contestés de certains aquariums publics, n’a pas permis aux ATS de se faire une place au soleil dans le microcosme récifal.
    Le compte rendu très critique publié par Sprung et Delbeek dans la première édition de « l’Aquarium Récifal » (et revu et corrigé dans la 3ème édition du même ouvrage) n’a fait qu’enfoncer le clou.
    Pourtant, quelques passionnés outre-atlantique ont persévéré dans cette voie, communiquant par forums interposés, et tentant au moyen d’ingénieux bricolages de parfaire la culture d’algues inférieures. On est ainsi passé d’une culture horizontale à une culture verticale, d’un éclairage HQI ou par tubes à un éclairage Led, et on dimensionne désormais le filtre, non pas en fonction du volume du bac, mais sur la base de la quantité de nourriture distribuée quotidiennement.

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    Dynamic Aquaria, une conception globale de l’écosystème marin.

    Grâce au récent regain d’intérêt pour les méthodes d’épuration biologique, les filtres à algues sont lentement revenus sur le devant de la scène. La persévérance de ces quelques irréductibles s’est parfois transformée en activité commerciale, et cette dernière décennie a vu fleurir quelques entreprises artisanales, proposant le fruit de leurs expérimentations. Si le standard actuel se caractérise par une culture d’algues sur treillis vertical (voir le topique de Bub77 Test d'un ATS sur un bac sans écumeur Jaubert/DSB/Cryptique, sur son excellent filtre), Le responsable de Santa Monica Filtration, a choisi d’explorer une autre voie, en développant des filtres de forme compacte, qui diffèrent de leurs concurrents par la taille, le support de culture, et l’injection d’air au travers du filtre.

    Cette idée n'a pas échappé à Philippe PALUDETTO (Piquepique sur Cap récifal) qui a vite eu une autre idée dans la tête, il nous l'explique :

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    Filtre HOG1 de Santa Monica Filtration.

    "Santa Monica Filtration propose plusieurs modèles, plus ou moins puissants. Pour les grosses installations, il suffit de faire tourner plusieurs appareils en parallèle. J’ai commencé à m’intéresser aux ATS lors de la conception de mon bac de 300 litres. La partie technique de ce bac étant de taille très réduite, je me suis tout naturellement intéressé aux produits proposés par Santa Monica Filtration. J’ai donc fait l’acquisition d’un filtre HOG1, que j’ai installé sur mon bac dès le démarrage de celui-ci, en complément d’autres techniques d’épuration. Lors de mes contacts avec le dirigeant de Santa Monica Filtration, l’idée d’une interview pour Cap Récifal a vu le jour, épaulée par l'enthousiasme de la joviale équipe qui sévit en ces lieux. Santa Monica Filtration a gentiment accepté ma proposition et également fait part de sa disponibilité à répondre à toutes les questions que les lecteurs de Cap Récifal voudraient lui poser."

    Voici donc le contenu de cette interview réalisée par Philippe PALUDETTO pour Cap récifal et qui ne demande qu’à être complétée par VOS questions sur le topique A propos des filtres à algues, dédié à cet interview. En parallèle nous vous proposons de retrouver également sur le forum, le topique Installation d'un Algae Turf Scrubber HOG1 de Piquepique.

     

    Interview de Santa Monica Filtration, à propos des filtres à algues
    par Philippe PALUDETTO.

     

    Tout d’abord, merci d’avoir accepté cette interview ! ;)
    First of all, thanks for the interest !

    Question : Les récifalistes passionnés par les méthodes d’épuration biologique savent bien à quel point tu as œuvré sur les forums, ces dix dernières années, pour faire connaître l’utilisation des filtres à algues. Au fil du temps, tu as développé ton propre concept et propose désormais plusieurs appareils utilisables en eau douce et eau de mer. Peux-tu nous expliquer comment t'est venue l’idée d’une version compacte de l’ATS? Le fait de faire circuler de l’air au travers du filtre est particulièrement innovante…
    People keen on biological filtration methods know how much you did on forums in the last decade to bring up to date the use of Algae-Scrubbers. Since, you’ve been working on a couple of units which can be easily installed in fresh or saltwater tanks. Could you explain us how you came to the idea of developing a compact version of an algae Scrubber? I mean, the idea to blow air within the filter is quite innovative and allows a good growth at a compact size...

    Réponse : Je cherchais un moyen de développer une croissance tridimensionnelle plus importante, dans un espace réduit. Je suis parti sur l’idée d’un filtre à cascade circulaire, qui aurait alors utilisé une pompe à air pour faire remonter l’eau descendante. J’ai ensuite rapproché de plus en plus le rideau de bulle de la cascade, jusqu’à ce qu’ils occupent le même espace et que les bulles fassent que les algues poussent d’une manière ascensionnelle. Il devint ensuite évident que la « cascade » ne servait plus à rien.
    I was trying to come up with a way to enhance more 3D growth into a small space. I was looking at a waterfall that was circular, which then used an airlift to get the fallen water back up. Then I moved the airlift closer and closer to the waterfall, until they were in the same space and the bubbles lifted the algae up. Then it became clear that you didn't need the waterfall part at all.

     

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    Principe de fonctionnement du filtre HOG1.

    Q : Je suppose que le choix de matériaux non toxiques pour la construction de tes filtres a reçu toute ton attention...
    I suppose you took care not to use toxic materials for the wet side of your units. Did you encounter any difficulties when choosing the right stuffs? Can you tell us a bit more about this ?

    R : Oui, d'une façon générale, tous les matériaux sont certifiés non-toxiques, cest le cas de tous les composants en contact avec l’eau. Il n’est pas nécessaire d’être aussi exigeant que pour de l’eau potable, mais cela ne peut pas faire de mal d’essayer. Le « Green-Grabber » du filtre SURF en est un bon exemple : il faut qu’il soit non-toxique pour les poissons, de préférence de qualité alimentaire et ne doit pas contenir de phosphate ou de cuivre, ce qui pourrait être un problème pour les coraux. Il faut aussi qu’il soit épais afin de pouvoir être collé en une seule pièce dans son logement au lieu d'être constitué de petits bouts.
    Yes all materials are checked for basic safety, and in the case of water-touching components, aquatic safety too. They don't always need to go as far as potable water, but it does not hurt to try. The Green-Grabber material in the SURF scrubbers is a good example; it had to be non-toxic to fish, and preferrably potable, and had to have no stored phosphate or copper which would be a problem for corals. And it had to be thick so that the whole container could be glued in one step, instead of only doing one flat section at a time.

     

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    Filtre à algue flottant modèle SURF 2 et 4 de Santa Monica Filtration.

    Q : Tu commercialises plusieurs modèles de filtres sur ton site. Le dernier en date est une version flottante. Est-ce également le plus performant ?
    You're selling different kinds of scrubbers on your site. The latest one is a floating unit. In your opinion, is this also the most efficient ?

    R : Pour la majorité des gens et dans la plupart des cas, l’avantage de la version flottante réside dans sa simplicité d’installation et de nettoyage. Tout ce qu’il y a à faire est de le poser à la surface de l’aquarium ou de la cuve de filtration : temps d’installation proche de zéro. Et une fois que les algues poussent, le nettoyage ne prend que quelques secondes. De plus, son efficacité est augmentée puisque l’interface air/eau des bulles est contrainte à remonter au travers des algues et l’eau obligée de redescendre de nouveau au travers des algues dans le même espace.
    For most people in most situations, the advantage of the floating version is really about easy installation and cleaning. Since all you have to do is set in on the water surface of the tank or sump, installation time is almost zero. And once it is growing green hair, cleaning only takes a few seconds. However it can also be more efficient because the air/water interface of the bubbles is forced to go up through the algae, and the water is forced to go back down through the algae again, all in the same space.

     

    Q : As-tu testé tes filtres de manière intensive, que ce soit en eau douce ou en eau de mer ?
    Did you intensively test your scrubbers in both fresh and saltwater tanks ?

    R : Davantage en eau salée qu’en eau douce, du fait que mon bac récifal de 340L tourne uniquement avec un filtre à algues depuis quelques années. Le « design » du filtre à cascade étroit et en longueur est devenu courant pour la conception des filtres à algues en cascade (WAS). Les essais en eau douce sont venus après, quand les WAS compacts se sont développés. Cet aquarium fonctionne maintenant avec un Hang-On-Glass Scrubber (HOG) à contre courant et sans changement d’eau depuis 4 ans. Mais, plus important que ma propre expérience, ce sont celles des vrais amateurs à travers le monde. Plus de mille personnes sur mes divers forums de discussions ont construit leur propre filtre à algues et en ont reporté les résultats. On peut estimer à dix mille ceux qui ne sont pas sur mes forums et qui ont fait de même.
    More in SW than FW, because of the couple of years that my 90gal reef ran on only a scrubber. That long, narrow waterfall design became common for making waterfall scrubbers. FW testing started later, when a small waterfall scrubber was being developed; the tank is now running on an upflow Hang-On-Glass scrubber, and will be 4 years with no waterchange. More important than my own testing, however is the testing of real-world hobbyists around the world. Over 1,000 people on my various forum discussioins have built their own scrubbers and reported back the results, and and estimated 10,000 people who were not on my forums did the same.

     

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    Bac de 500 litres de Adey vers la fin des années 70.

    Q : Parle-nous un peu plus de ton expérience quant à l’utilisation d’un ATS en eau de mer. Dans quel(s) type(s) de bac l’as-tu testé (SPS, bac mixte) ? Quelles ont été tes observations ?
    Could you please tell us about your experience with Algae Scrubber on reef tanks ? In which kind of tanks did you test it (SPS, mixed tanks?) Do you own (a) reef tank(s) at home? What did you notice in each of them ?

    R : Mon expérience personnelle s’est faite sur un récifal mixte de 340 litres, de 2008 à 2013. Eclairé par 2 x 150W de HQI +100W d’actinique. Les SPS poussaient bien en haut du bac. Je n’étais pas très attiré par les LPS à l’époque et n’en achetais que des boutures ; les Montipora plateaux et digités à pousse rapide prirent vite le dessus, et j’ai eu à en jeter des gros morceaux de près d’un kilo. J’ai également utilisé ce bac pour faire des essais de surdosages de : Fer, Vodka, nitrates et nourriture. En 2013 le bac s’est rompu à cause d’un défaut de sol. Quelques pièces ont été transférées dans mon bassin récifal actuel de 280 litres. Et cela tombe bien car j’ai besoin des plus grandes surfaces libres de ce bac pour tester mes « scrubbers flottants » (j’en ai 4 sur ce bac maintenant). J’ai testé de la nourriture avariée et versé également du sel directement sur les coraux. Ce dernier test de sel tua la majorité des coraux. Sur tous ces tests, que se soit sur l’ancien ou le nouveau bac, les « scrubbers » ont maintenu les nutriments bas, sans changement d’eau et sans autres filtres.
    My personal experience was on a 90 gal mix reef from 2008 to 2013. The lighting was 2 X 150 halide + 100 actinic. SPS grew well at the top. I did not really like SPS at the time, and so only usually bought frags. The fast growing monti caps and digi's soon took over, and I had to throw away 2 pound chunks. I also used this tank for testing iron overdosing, vodka overdosing, nitrate overdosing, and food-overdosing. Then in 2013 the tank cracked due to floor shifting. Some items were transferred to my 75 gal reef pond that I have now, and this worked out well because I need the larger open surface of the reef pond to test the floating scrubbers (I have 4 of them on it now). On this reef pond I tested bad food, and also poured in salt straight onto the corals. This latest salt test killed most of the corals. In all tests, however, both in the older tank and the current reef pond, the scrubbers kept the nutrients low with no water changes and no other filters.

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    Récolte d'algues sur un modèle flottant.

    Q : Pratiquement tous les récifalistes que nous sommes sont confrontés un jour ou l’autre à un bloom algual, qu'il s'agisse de cyanobactéries, de dinoflagellées, d'Asparagopsis, de Valonia ou de Bryopsis. Dans ce contexte, penses-tu que ton système puisse réduire ou même inhiber un tel phénomène ? De plus, comment un ATS réagit-il à de telles explosions d’algues ?
    Almost all reef aquarists were confronted at least one time to an unwanted algal bloom such as cyanobacteria, dinoflagelates, Asparagopsis, Valonia, Bryopsis... In this context, do you think that your system would decrease or inhibit such phenomenon ? In addition, how the algae scrubbers will react if an unwanted algae bloom occurs ?

    R : Toutes les algues ont besoin de nutriments pour se développer et utilisent la photosynthèse pour puiser les nutriments dans l’eau. La photosynthèse est « la capacité à retirer des trucs de l’eau ». Plus il y a de photosynthèse, plus de nutriments sont retirés de l’eau. La raison pour qu’une algue pousse mieux qu’une autre est que la première à une photosynthèse plus forte que l’autre, selon les conditions disponibles à un moment. Comme un filtre à algue est fait pour maximiser la photosynthèse, il a plus de « capacité à extraire les nutriments » de l’eau que la plupart des autres algues dans l’eau. Ainsi, les algues précitées ne peuvent accéder aux nutriments dont elles ont besoin et disparaissent. Les dinoflagellés disparaissent en premier et les cyanos en dernier. Les poussées d’algues indésirables disparaissent vite avec un filtre à algues utilisé correctement. Par exemple, quand j’ai versé du sel dans mon bac en tuant les coraux (et beaucoup de vie dans les pierres vivantes), les nutriments augmentèrent beaucoup et firent pousser des algues indésirables. Mais, sans changement d’eau, le filtre à algues retira de l’eau ces nutriments excédentaires et les algues indésirables disparurent.
    All algae need nutrients to grow, and use photosynthesis to pull the nutrinets out of the water. Photosynthesis is the "ability to get stuff from the water". The stronger the photosynthesis, stronger the pull of nutrinets from the water. The reason one alga grows instead of another, is the one alga has stronger photosynthesis than the other alga, in the conditions available at the time. Since an algae scrubber is designed to maximize photosynthesis, it has more "ability to pull nutrients" out of the water than most of the other algae in the water. So the other algae you mention cannot get the nutrients they need, and so they fade away. Dinoflagelates go away first, and cyano goes away last. Unwanted algae blooms will go away quickly, with a properly operated algae scrubber. For example when I poured in salt and killed the corals (and much life in the rock), a lot of nutrients went into the water and grew nuisance algae. But with no water changes, the scrubber pulled thos extra nutrients out of the water, and the nuisance algae went away.

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    Différents filtres à algues verticaux aux US, basés sur le concept du gérant de Santa Monica Filtration.

     

    Q : Tu affirmes dans le manuel d’utilisation de tes filtres qu’un ATS permet d’espacer les changements d’eau, voire de les supprimer. Je dois t’avouer que cela me laisse dubitatif. A la rigueur, je peux concevoir ceci en eau douce, mais en eau de mer… Je veux dire, indépendamment du fait qu’un changement d’eau puisse retirer une certaine quantité de nitrates ou de phosphates, c’est tout de même un bon moyen de s’assurer que les coraux obtiennent ainsi tous les éléments traces dont ils ont besoin. Ne crois-tu pas ?
    You write in your manuals that Algae Scrubbers almost eliminate the need for water changes. I must say, I could agree with you for freshwater tanks, but have a few doubts about it for saltwater tanks. I mean, not only talking about depleting nitrates or phosphates, a lot of reef keepers consider water changes as a key to get sure corals get all trace elements they need. Any comment about this ?

    R : Tous les oligo-éléments dont vous avez besoin sont dans la nourriture que vous donnez. Spécialement si vous distribuez du Nori ou les algues extraites du filtre à algues. Après tout, les éléments traces dans les récifs viennent des algues présentes, qui sont la base de la chaîne alimentaire. Les algues procurent les mêmes vitamines C, acides aminés, hydrates de carbone, etc. que les gens achètent pour mettre dans leur bac. C’est la raison pour laquelle les coraux en ont besoin : ils sont habitués à en avoir dans les récifs. 90% de toute la biomasse des océans (excepté les bactéries) sont des algues. Et ces algues produisent des éléments traces par le biais de la photosynthèse. Sur la terre aussi les plantes produisent des éléments traces grâce à la photosynthèse.
    All the trace elements you need, are in the food you feed. Especially if you feed nori (seaweed), or if you feed the algae from your scrubber. After all, the trace elements on reefs originally all come from algae therre, which is the base of the food chain. Algae provide the same Vitamin C, Amino Acids, Carbohydrates, etc that people buy and put into the water. This is why corals need these things; because the corals became used to them on reefs. 90 percent of all biomass  (except bacteria) in the ocean is algae, and this algae makes trace elements by using photosynthesis. On land, plants make trace elements also by using photosynthesis.

     

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    Récolte d'algues sur un modèle vertical.

    Q : Une bonne partie de la notice explicative livrée avec tes filtres fait état des différents types d’algues qui apparaissent au démarrage du système (algues brunes, noires, par exemple. Es-tu parvenu à développer un protocole optimal de démarrage du filtre ?
    A main part of your manuals are dedicated to the different types of algae grows that might first appear when starting an algae scrubber (brown, black algae for example). Did you manage to develop a kind of protocol on how to start a unit with optimal results ?

    R : Il n’y a pas de résultat « optimum ». Un filtre à algue développe sa croissance algale à sa façon, en fonction des conditions à un moment donné. Chaque croissance est optimale, tant qu’elle retire des nutriments de l’eau. Ce n’est que s’il n’y a pas de croissance qu’il y a un problème.
    There are no optimal results. A scrubber grows the way it needs to, based on the conditions at the time. Any growth is optimum, since that growth is pulling nutrients out. Only if there is no growth is there a problem.

     

    Q : En terme d’efficacité, penses-tu qu’une pompe à air, utilisée pour faire fonctionner tes filtres, est à même de rivaliser avec une pompe à eau, comme on le voit dans les filtres à algues classiques ?
    When talking about efficiency, do you think an air-pump, as used on your units, can drive a scrubber as good as a water pump can do on a conventional algae Scrubber ?

    R : Les bulles d’air procurent une meilleure interface air/eau aux algues pour s’ancrer et croître. Mais il faut que les bulles soient grosses et rapides. L’interface air/eau est ce qui retire la « couche superficielle » des cellules des algues et permet à plus de nutriments d’atteindre la cellule. L’intérieur d’une bulle est « sec », ce qui apporte aussi plus de CO2 à l’algue. Le seul avantage d’un filtre à cascade et par conséquent de l’utilisation d’une pompe à eau, est que vous pouvez l'alimenter en eau à l'aide d'une dérivation installée sur une pompe déjà présente dans le système. La plupart des filtres à algues « modernes », y compris les tiens, utilisent des LED de couleur rouge comme seule source d’éclairage.
    Air bubbles provide a better air/water interface for algae to attach and grow. But the bubbles need to be big and fast. The air/water interface is what removes the "boundary layer" from the algal cells, and allows more nutrients to flow into the cells. The inside of a bubble is "dry", so this also delivers more CO2 to the algae. The only advantage that a waterfall has is if you need to pump water at the same time; in this case you can use the same pump for both.

     

    Q : Est-ce un compromis, ou bien est-ce que les algues n’ont vraiment besoin que de ce spectre lumineux pour croitre ?
    Most of the “modern” algae scrubbers (including yours) use red LED-light as only light source. Does this mean, algae don’t need any white or blue spectrum, or is this a kind of compromise ?

    R : Les algues n’ont pas besoin de blanc mais peuvent utiliser du bleu. Mais comme les algues utilisent principalement du rouge, il est plus facile de construire des filtres avec juste des LED rouges et les algues poussent très bien ainsi. Si vous achetez des éclairages du commerce, les LED « spécial plantes » avec du rouge et du bleu donnent aussi de bons résultats.
    Algae does not need white, but can use some blue. But since green algae uses mostly red, it is easier to build units with just red LEDs, and they grow very good. If you are buying pre-made lights, however, the plant-grow LEDs with red and blue work well.

     

    Q : Vois-tu des inconvénients liés à l’utilisation d’un filtre à algues (coloration de l’eau, ou autre) ?
    Do you see any caveats in using an algae Scrubber (green/yellow water, or anything else) ?

    R : Dans la mesure où les algues ne retirent pas les particules alimentaires ou les médicaments, il vous faut d’autres filtrations pour ça. Et, aucun jaunissement de l’eau n’est causé par un excès d’éclairement du Scrubber, en fonction du débit fournit ; cela crée une croissance d’algues jaunes qui peut se répandre dans l’eau si vous ne sortez pas le filtre pour le nettoyer régulièrement (toutes les semaines). De toutes façons, dans un filtre utilisé correctement, la pousse doit être vert clair ou vert foncé et il ne devrait pas y avoir plus de coloration de l’eau que ce qui adviendrait sans filtre à algue. Notez que simplement en nourrissant l’aquarium, l’eau peut se teinter de la couleur de la nourriture ou encore de la couleur de l’eau de complémentation de l’évaporation, si cette eau est teintée elle-même. Alors…
    Si l’eau a une couleur, cela vient généralement d’une autre raison. L’eau verte (phyto) est causée par un fort taux de nutriments. Un filtre à algue enlèvera les nutriments et l’eau verte disparaîtra. Un effet imprévu avec les scrubbers à contre-courant en eau douce est l’auto-alimentation des poissons. Mon poisson rouge à appris à aspirer les algues par les trous et il est nourri à satiété !
    Since algae does not remove food particles or medications, you need other filters for these. And any yellowing of the water is caused by using too much light on the scrubber, relative to how much flow there is; this causes yellow growth which can wash into the water if you do not take the scrubber to your sink to clean it. When operated properly, however, growth should be light or dark green, and no more coloring of the water should occur than would occur without the scrubber. It should be noted that just feeding a tank can color the water the same color as the food, and, top-off water that is colored can also color the water that color. So when water is colored, it's usually becuase of other causes. Green water (phyto), however, it caused by very high nutrients; a scrubber will remove the nutrients and cause the green to go away.One unplanned effect of the upflow scrubbers in FW, is the self-feeding of fish. My goldfish learned how to suck algae our of the holes, and it constantly full of food.

     

     

    Merci à Santa Monica Filtration et à très bientôt sur le forum !
    Thanks to Santa Monica Filtration, see you soon on the forum !

     

    Et…Merci à Chris64 pour l’aide à la traduction ! 

    Interview réalisé par Philippe PALUDETTO pour Cap Récifal et publié le 7 janvier 2013.

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